如何學好高中物理

迎向108新課綱 學好高中物理全攻略
北一女名師簡麗賢 突破式教學
用最生活化的教學方法 帶你理解物理全貌

專為高中生設計，本書重點整理──
學習方法：分析學習物理的正確態度、具體的方法
主題攻略：整理最重要概念，輕鬆運用學習輔助工具
命題方向：闡述108課綱內涵，迅速掌握考試目標與方向

‧假如科幻情節上演：如果月亮公轉方向和現在相反，月亮會打從西邊出來嗎？（請見作者序）
‧你可以比媒體更專業：新聞報導「跨年夜的台北捷運影響地球磁場」， 你會如何把標題下得更精確？（請見第六章）
‧野外求生的科學：在高山上煮飯，需要多重的鍋蓋，才能使水在接近100 °C的時候沸騰？（請見第六章）

強調思考、應用的 108 課綱，讓物理成了最有魅力的學科。這本《如何學好高中物理》，將成為你徜徉科學世界的最佳導遊和夥伴。

簡麗賢
現任北一女物理教師，曾服務於新北市立樹林高中、新莊高中 13 年，北一女 20 年，熱愛物理教學與科普寫作，致力推廣科學教育和口語表達。常因名字而被認為女老師，其實是暖男老師。學生稱他「上課條理分明、板書工整漂亮、說話字正腔圓中氣十足、穿著富有造型的領帶老師」。

他曾獲得物理教育學會物理教學獎和教育部全國語文競賽教師組國語演說第一名、閩南語演說第三名，獲邀擔任科學展覽、語文競賽演說評判委員及科學營、演說營講師。科普文章、教育評論、演說指導等創作散見於《科學月刊》、聯合報、國語日報、臺北市教育 e 週報。代表作有《生活物理 SHOW》、《木星上的炸薯條最好吃？》、《魅力演說 100 分》、《學校沒教的溝通課》等。

「圓夢心動行動，一個小時候撿蝸牛和破銅爛鐵的農村小孩，如何立志圓一個良師的夢？」這是記者報導他獲得「圓夢高手」演講比賽第一名的新聞標題。他的學生時期，家境清苦，母親須向親戚借貸繳學雜費，在成長過程中自我惕勵，受到學校老師提攜而銘感五內。成為教師後，他自我期許成為良師。「我們不缺名師，缺的是良師。」「名師以學生的優異表現塑造自己，良師則以自己的專業和敬業造就學生。」這是他的教育信念。

作者序 面對108課綱，你該這樣學好高中物理 4

第一篇 學習方法
第1章 打破學習物理的迷思 16
第2章 正確學習高中物理的具體方法 50
第3章 解決學習高中物理的問題 75
第4章 如何準備學測與分科測驗？ 94
第5章 生活中的物理 113
第6章 如何面對素養導向題目？ 119
第7章 百聞更要一見―課堂學習結合校外參訪 133

第二篇 主題攻略
第8章 認識高中物理的課程內容 140
第9章 運動學 145
9－1 直線運動 147
9－2 平面拋體運動 151
9－3 週期運動―― 等速圓周運動 154
9－4 週期運動―― 簡諧運動 158

第10章 力學 168
10－1 靜力學 169
10－2 牛頓運動定律 179
10－3 質心運動與動量守恆定律 186
10－4 萬有引力 191
10－5 轉動與角動量守恆定律 196
10－6 流體的性質 204

第11章 能量 228
11－1 功與動能 229
11－2 位能與力學能守恆定律 234
11－3 碰撞 244
11－4 熱學 249

第12章 波動與聲音 274
12－1 波動 275
12－2 聲波 280

第13章 光學 295
13－1 幾何光學：光的反射與折射 296
13－2 物理光學：光的干涉與繞射 304
13－3 光通量與照度 309

第14章 電磁學 323
14－1 靜電學 324
14－2 電流與電阻 334
14－3 磁場與電流磁效應 339
14－4 電磁感應 346

第15章 近代物理學 365
第16章 宇宙學簡介 379
第17章 現代科技 393

第三篇 命題方向
第18章 108課綱，怎麼學、怎麼考？ 404
第19章 認識108課綱「自然科學探究與實作」 411
第20章 學測物理考科命題方向 416
第21章 分科測驗物理考科命題方向 433

我在學校服務三十三年，深刻了解學生學習高中物理的困境，期盼撰寫一本如何學好高中物理的書籍，協助學生學好物理。各位手上的這本《如何學好高中物理》，就在我熱切想要幫助學生突破困境的期待下誕生了。

十二年國教的課綱強調核心素養，重視「素養導向」教學和命題。大學入學考試中心對媒體表示，新型學測和分科測驗將以素養、生活及整合跨域等理念規劃命題，並呼籲學校應從期中考命題著手，讓學生適應素養評量。

什麼是「素養導向命題」？

依據大考中心的說明，素養導向命題有四大方向：
一、情境化：試題素材引用生活情境或學術探究情境。
二、整合運用能力：測驗學生能否整合運用知識與技能，以處理真實世界或學術探究的問題。包含閱讀理解、邏輯推論、圖表判讀、批判思考、解釋辨析和資料證據應用等。
三、跨領域、跨學科：測驗學生是否融會貫通，善用跨領域知識處理問題。
四、表達說明能力：不局限選擇題型，能引入「混合題型」，透過「題組題型」混合選擇題、填充題和簡答題，使知識、理解、應用、分析等評量層次更加完整，強化學生統整、歸納、分析及表達等重要能力的評量。
面對新型的素養題型，閱讀思考和整理筆記是兩種應長期培養的能力。

以 108 年學測綜合物理和地球科學概念的試題為例，強調思考的重要：

某科幻小說中的情境曾提及月球公轉方向與現在相反，但公轉速率不變。如果此情境為真，其他影響潮汐變化的因素亦不改變。回答下列問題：
1. 月亮會自西方升起，東方落下嗎？
2. 月亮每天會提早約 50 分鐘出現嗎？潮汐的時間是否也改變呢？

回答以上問題，必須具備地球自轉、月球繞行地球公轉和牛頓萬有引力的概念。
潮汐是地球受到太陽及月球的重力與地球、月球間運動的交互作用造成引潮力的結果，因月球距離地球較太陽距離地球近，因此潮汐變化受月球引力的影響較大。
月球從地平線東方升起、西方落下是地球自轉造成的現象，與月球公轉方向無關，故月球仍然從地平線東方升起，西方落下。
月球繞地球公轉方向與地球自轉相同，潮汐變化時間與月球位置有關。月球公轉地球一圈 360 度，以朔望月 29.5 天計算，月球公轉一圈後，因地球同時自轉，月球出現在天頂位置時會比前一天延遲大約 360 / 29.5÷360×24×60=50 分鐘，也就是翌日的月升月落和滿潮時刻都會比前一天延遲約 50 分鐘。若其他影響潮汐變化的因素都不變，而月球公轉地球的方向相反，則月升月落及潮汐現象變成每日提早 50 分鐘。

最後向讀者說明怎麼使用這本書？本書共分三大篇：
第一篇〈學習方法〉談學習高中物理的正確態度及具體的方法。
第二篇〈主題攻略〉呈現高中物理的主題全貌，整理最重要的概念。本篇設計了各種輔助學習的小工具：
 老師的叮嚀：提醒迷思、釐清概念。
 生活中的物理：呈現科學普及概念，闡述生活現象、新聞報導與高中物理哪些主題相關，結合新課綱的媒體識讀與科學素養。
 學更多：延伸概念，讓學習加深加廣
 自我驗收：整理歷年最重要考題。其中「想一想」的題目強調概念澄清；「自我挑戰」的問題比「想一想」略難，涉及量化和計算，或是設計較多、較高概念層次的題目，對讀者是個挑戰。
第三篇〈命題方向〉，闡述 108 課綱的內涵，幫助學生、家長掌握素養導向命題的方向，了解學校及升學考試的測驗目標。讓學生不僅追分成功，更奠定深厚的物理根基。
每出版一本新書，總會想起先母在田裡耕作的身影，務農的母親期盼我執筆站在講台上，不僅教書更教人。期盼這本《如何學好高中物理》能引導高中學生，而我也努力扮演一名盡責的杏壇園丁，耕耘一畝科學教育的夢田。

（摘自作者序）